（浙江選考）2023屆高三物理一輪復(fù)習(xí)第10章機(jī)械振動(dòng)機(jī)械波章末檢測(cè)

PAGEPAGE2第10章機(jī)械振動(dòng)機(jī)械波(時(shí)間：60分鐘總分值：100分)一、選擇題(此題共13小題，每題5分，共65分．每題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中至少有一個(gè)是符合題目要求的，全部選對(duì)得5分，選對(duì)但不全的得3分，有錯(cuò)選的得0分)1．以下有關(guān)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A．做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，受到的回復(fù)力的方向總是指向平衡位置B．平衡位置就是加速度為零的位置C．水平彈簧振子振動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能和彈性勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)總機(jī)械能守恒D．彈簧振子振動(dòng)過(guò)程中，彈性勢(shì)能增加時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度可能變短ACD[根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的概念可知，做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，受到的回復(fù)力的方向總是指向平衡位置，選項(xiàng)A正確；回復(fù)力為零的位置是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的平衡位置，不一定就是加速度為零的位置，例如單擺在平衡位置時(shí)加速度不為零，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；水平彈簧振子振動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能和彈性勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)總機(jī)械能守恒，選項(xiàng)C正確；彈簧振子振動(dòng)過(guò)程中，彈性勢(shì)能增加時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度可能變短，選項(xiàng)D正確．]2．彈簧振子在做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，振子通過(guò)平衡位置時(shí)()A．速度最大 B．回復(fù)力最大C．加速度最大 D．動(dòng)能最大AD[彈簧振子在做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，振子通過(guò)平衡位置時(shí)，對(duì)平衡位置的位移為零，根據(jù)F＝－kx可知，回復(fù)力為零，加速度為零，速度最大，動(dòng)能最大．]3．(2022·臺(tái)州調(diào)研)關(guān)于一列簡(jiǎn)諧波，下面說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A．波動(dòng)的產(chǎn)生需要兩個(gè)條件，即波源和介質(zhì)B．波動(dòng)過(guò)程是質(zhì)點(diǎn)由近向遠(yuǎn)傳遞的過(guò)程C．波動(dòng)過(guò)程是能量傳遞的過(guò)程D．波動(dòng)過(guò)程中質(zhì)點(diǎn)本身隨波遷移AC[波動(dòng)的產(chǎn)生需要兩個(gè)條件，即波源和介質(zhì)，故A正確；波在傳播過(guò)程中，振動(dòng)形式與能量由近向遠(yuǎn)傳播，而質(zhì)點(diǎn)本身并不隨著波遷移，故B、D錯(cuò)誤，C正確．]4．關(guān)于多普勒效應(yīng)，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是A．只要波源在運(yùn)動(dòng)，就一定能觀察到多普勒效應(yīng)B．當(dāng)聲源靜止、觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以觀察到多普勒效應(yīng)C．只要聲源在運(yùn)動(dòng)，觀察者總是感到聲音的頻率變高D．當(dāng)聲源相對(duì)于觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者聽(tīng)到的聲音的音調(diào)可能變高，也可能變低BD[假設(shè)波源和觀察都同時(shí)運(yùn)動(dòng)，兩者間相對(duì)靜止時(shí)，是不能觀察到多普勒效應(yīng)的，故A錯(cuò)誤；由定義可知，當(dāng)聲源靜止、觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以觀察到多普勒效應(yīng)，故B正確；假設(shè)聲源遠(yuǎn)離觀察者，觀察者會(huì)感到聲音頻率變低，故C錯(cuò)誤；聲源和觀察者靠近時(shí)，音調(diào)會(huì)變高，兩者遠(yuǎn)離，那么音調(diào)變低，故D正確．]5．關(guān)于波的衍射現(xiàn)象，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：81370378】A．水波繞過(guò)障礙物而繼續(xù)傳播的現(xiàn)象，即為波的衍射現(xiàn)象B．衍射現(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象C．一切波都能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象D．要發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，必須滿足一定的條件ABD[水波繞過(guò)障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象，是波的衍射現(xiàn)象，衍射現(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象，一切波都能發(fā)生衍射，但發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象需滿足一定的條件，故A、B、D對(duì)．]6．兩列振動(dòng)方向相同、振幅分別為A1和A2的相干簡(jiǎn)諧橫波相遇．以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A．波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅為|A1－A2|B．波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移始終為A1＋A2C．波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的位移總是小于波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)的位移D．波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅一定大于波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅AD[波峰與波谷相遇時(shí)，振幅相消，故實(shí)際振幅為|A1－A2|，應(yīng)選項(xiàng)A正確；波峰與波峰相遇處，質(zhì)點(diǎn)的振幅最大，合振幅為A1＋A2，但此處質(zhì)點(diǎn)仍處于振動(dòng)狀態(tài)中，其位移隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，應(yīng)選項(xiàng)B錯(cuò)誤；振動(dòng)減弱點(diǎn)和加強(qiáng)點(diǎn)的位移隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；波峰與波峰相遇時(shí)振動(dòng)加強(qiáng)，波峰與波谷相遇時(shí)振動(dòng)減弱，加強(qiáng)點(diǎn)的振幅大于減弱點(diǎn)的振幅，應(yīng)選項(xiàng)D正確．]7．如圖1所示，在原點(diǎn)處做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的波源產(chǎn)生的機(jī)械波沿x軸正方向傳播，波速v＝400m/s.為了接收信號(hào)，在x＝400m處設(shè)有一接收器A(圖中未標(biāo)出)．t＝0時(shí)，波已經(jīng)傳播到x＝40m處，那么以下說(shuō)法中不正確的選項(xiàng)是()圖1A．波源振動(dòng)的周期為0.05sB．x＝40m處的質(zhì)點(diǎn)在t＝0.5s時(shí)位移最大C．接收器在t＝1.0s時(shí)才能接收到此波D．假設(shè)波源向x軸負(fù)方向移動(dòng)，那么接收器接收到的波的頻率將小于20HzBC[波源的振動(dòng)周期T＝eq\f(λ,v)＝eq\f(20,400)s＝0.05s，故A正確．x＝40m處的質(zhì)點(diǎn)在t＝0.5s時(shí)仍在平衡位置，故B錯(cuò)誤．接收器接收到此波的時(shí)間為t＝eq\f(400－40,400)s＝0.9s，故C錯(cuò)誤．由多普勒效應(yīng)可知，接收器收到的波的頻率應(yīng)小于波源頻率，即小于20Hz，故D正確．]8．(2022·麗水選考模擬)一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)刻的波形如圖2所示，質(zhì)點(diǎn)P的x坐標(biāo)為3m．任意振動(dòng)使點(diǎn)P連續(xù)2次經(jīng)過(guò)平衡位置的時(shí)間間隔為0.4s．以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()圖2A．波速為4m/sB．波的頻率為1.25HzC．x軸坐標(biāo)為15m的質(zhì)點(diǎn)在t＝0.6s時(shí)恰好位于波谷D．x軸坐標(biāo)為22m的質(zhì)點(diǎn)在t＝0.2s時(shí)恰好位于波峰BD[由題意可知，eq\f(T,2)＝0.4s，T＝0.8s．而波長(zhǎng)λ＝4m，所以波速v＝eq\f(λ,T)＝5m/s，A錯(cuò)誤；波的頻率f＝eq\f(1,T)＝1.25Hz，B正確；t＝0時(shí)刻，x＝15m的質(zhì)點(diǎn)處于波谷位置，經(jīng)t＝0.6s，恰好經(jīng)過(guò)平衡位置，C錯(cuò)誤；t＝0時(shí)刻，x＝22m的質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置，且向上振動(dòng)，經(jīng)t＝0.2s后到達(dá)波峰，D正確．]9．勁度系數(shù)為20N/cm的彈簧振子，它的振動(dòng)圖象如圖3所示，在圖中A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：81370379】圖3A．振子所受的回復(fù)力大小為0.5N，方向指向x軸的負(fù)方向B．振子的速度方向指向x軸的正方向C．在0～4s內(nèi)振子做了1.75次全振動(dòng)D．在0～4s內(nèi)振子通過(guò)的路程為0.35cm，位移為0AB[因?yàn)锳點(diǎn)偏離平衡位置0.25cm，故振子所受的回復(fù)力大小為F＝0.25cm×20N/cm＝5N，方向指向x軸負(fù)方向，應(yīng)選項(xiàng)A正確；振子是在由平衡位置向x軸正方向移動(dòng)的過(guò)程中存在的A點(diǎn)，故它的速度方向指向x軸的正方向，選項(xiàng)B正確；由于周期為2s，故在0～4s內(nèi)振子做了2次全振動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在0～4s內(nèi)振子通過(guò)的路程為s＝0.5cm×8＝4cm，應(yīng)選項(xiàng)D錯(cuò)誤．]10．沿x軸正方向傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)刻的波形曲線如圖4所示，其波速為10m/s，該時(shí)刻波恰好傳播到x＝6m的位置．介質(zhì)中有a、b兩質(zhì)點(diǎn)，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()圖4A．t＝0時(shí)刻，b質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向向上B．t＝0時(shí)刻，b質(zhì)點(diǎn)的速度大于a質(zhì)點(diǎn)的速度C．t＝0時(shí)刻，b質(zhì)點(diǎn)的加速度大于a質(zhì)點(diǎn)的加速度D．t＝0.2s時(shí)刻，x＝9m處的質(zhì)點(diǎn)位于波谷B[由題知，簡(jiǎn)諧波沿x軸正方向傳播，由波形的平移法判斷可知，t＝0時(shí)刻，b質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向向下，故A錯(cuò)誤；t＝0時(shí)刻，a質(zhì)點(diǎn)位于波峰，速度為零，故b質(zhì)點(diǎn)的速度大于a質(zhì)點(diǎn)的速度．故B正確；由題圖看出，質(zhì)點(diǎn)a的位移大小大于質(zhì)點(diǎn)b的位移大小，根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征a＝－eq\f(kx,m)可知，b質(zhì)點(diǎn)的加速度小于a質(zhì)點(diǎn)的加速度，故C錯(cuò)誤；波從x＝6m處傳到x＝9m處的時(shí)間為t＝eq\f(Δx,v)＝eq\f(9－6,10)s＝0.3s，故t＝0.2s時(shí)刻，x＝9m處的質(zhì)點(diǎn)還沒(méi)有振動(dòng)，故D錯(cuò)誤．]11．(2022·湖州選考模擬)如圖5甲所示，彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置，在A、B兩點(diǎn)之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)取向右為正方向，振子的位移x隨時(shí)間t的變化如圖乙所示，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()圖5A．t＝0.8s時(shí)，振子的速度方向向左B．t＝0.2s時(shí)，振子在O點(diǎn)右側(cè)6cm處C．t＝0.4s和t＝1.2s時(shí)，振子的加速度完全相同D．t＝0.4s到t＝0.8s的時(shí)間內(nèi)，振子的速度逐漸增大AD[由題圖乙知t＝0.8s時(shí)，振子在平衡位置向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，所以速度方向向左，選項(xiàng)A正確；t＝0.2s時(shí)，振子遠(yuǎn)離平衡位置運(yùn)動(dòng)，速度逐漸減小，應(yīng)在O點(diǎn)右側(cè)大于6cm處，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；t＝0.4s和t＝1.2s時(shí)，振子的加速度大小相同，方向相反，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；t＝0.4s到t＝0.8s的時(shí)間內(nèi)，振子向平衡位置運(yùn)動(dòng)，速度逐漸增大，選項(xiàng)D正確．]12．(2022·東陽(yáng)選考模擬)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，t＝0時(shí)，波恰好傳播到x2＝2m的B點(diǎn)，如圖6所示．在t＝0.3s時(shí)，x1＝1m的質(zhì)點(diǎn)A恰好第一次出現(xiàn)在正最大位移處，那么()圖6A．該波的傳播周期為1.2sB．該波的傳播速度為5m/sC．t＝1.0s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)C在平衡位置處且向上運(yùn)動(dòng)D．當(dāng)波傳播到質(zhì)點(diǎn)C時(shí)，質(zhì)點(diǎn)B在平衡位置處且向上運(yùn)動(dòng)BC[t＝0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A在平衡位置向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)eq\f(3,4)T質(zhì)點(diǎn)A恰好第一次出現(xiàn)在正最大位移處，eq\f(3,4)T＝0.3s，所以周期為0.4s，由圖象讀出波長(zhǎng)為2m，根據(jù)公式v＝eq\f(λ,T)＝5m/s，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；t＝1.0s時(shí)，這列波向前傳播的距離為5m，質(zhì)點(diǎn)C在平衡位置處且向上運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確；波傳播到C點(diǎn)時(shí)，傳播距離為3m，即用時(shí)0.6s，波從質(zhì)點(diǎn)B傳到質(zhì)點(diǎn)C，質(zhì)點(diǎn)B在平衡位置處且向下運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．]13．一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線傳播，該直線上平衡位置相距9m的a、b兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖7所示，以下描述該波的圖象可能的是()圖7【導(dǎo)學(xué)號(hào)：81370380】AC[根據(jù)振動(dòng)圖象、波動(dòng)規(guī)律解決問(wèn)題．根據(jù)y-t圖象可知，a、b兩質(zhì)點(diǎn)的距離為nλ＋eq\f(1,4)λ或nλ＋eq\f(3,4)λ，即nλ＋eq\f(1,4)λ＝9m或nλ＋eq\f(3,4)λ＝9m(n＝0,1,2,3，…)解得波長(zhǎng)λ＝eq\f(36,4n＋1)m或λ＝eq\f(36,4n＋3)m.即該波的波長(zhǎng)λ＝36m、7.2m、4m…或λ＝12m、eq\f(36,7)m、eq\f(36,11)m…應(yīng)選項(xiàng)A、C正確，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤．]二、非選擇題(此題共4小題，共35分)14．(9分)(2022·舟山市調(diào)研)如圖8所示，在光滑水平面上，一彈簧振子在A、B間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，平衡位置為O，振子的質(zhì)量為M.圖8(1)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量取決于________，物體振動(dòng)時(shí)動(dòng)能和________能相互轉(zhuǎn)化，總機(jī)械能________．(2)(多項(xiàng)選擇)振子在振動(dòng)過(guò)程中，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是________(填字母)．A．振子在平衡位置時(shí)，動(dòng)能最大，勢(shì)能最小B．振子在最大位移處，勢(shì)能最大，動(dòng)能最小C．振子在向平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于振子振幅減小，故總機(jī)械能減小D．在任意時(shí)刻，動(dòng)能與勢(shì)能之和保持不變(3)(多項(xiàng)選擇)假設(shè)振子運(yùn)動(dòng)到B處時(shí)將一質(zhì)量為m的物體放到M的上面，且m和M無(wú)相對(duì)滑動(dòng)而一起運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是________(填字母)．A．振幅不變 B．振幅減小C．最大動(dòng)能不變 D．最大動(dòng)能減小【解析】(1)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量取決于振幅，物體振動(dòng)時(shí)動(dòng)能和彈性勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，總機(jī)械能守恒．(2)振子在平衡位置兩側(cè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在最大位移處速度為零，動(dòng)能為零，此時(shí)彈簧的形變最大，勢(shì)能最大，所以B正確；在任意時(shí)刻只有彈簧的彈力做功，所以機(jī)械能守恒，D正確；到平衡位置處速度到達(dá)最大，動(dòng)能最大，勢(shì)能最小，所以A正確；振幅的大小與振子的位置無(wú)關(guān)，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤．(3)振子運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度恰為零，此時(shí)放上m，系統(tǒng)的總能量即為此時(shí)彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能，由于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒，所以振幅保持不變．因此選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；由于機(jī)械能守恒，最大動(dòng)能不變，所以選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤．【答案】(1)振幅彈性勢(shì)守恒(2)ABD(3)AC15．(9分)(2022·溫州選考一模)在“探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系〞的實(shí)驗(yàn)中，請(qǐng)答復(fù)以下問(wèn)題．①現(xiàn)已提供了以下器材：鐵架臺(tái)、夾子、毫米刻度尺、游標(biāo)卡尺、細(xì)線．為了完成實(shí)驗(yàn)，還必須從圖9中挑選出一些實(shí)驗(yàn)器材，其名稱是________________(漏選或多項(xiàng)選擇得零分)．圖9②甲、乙兩組同學(xué)將單擺按如圖10所示的方式懸掛，你覺(jué)得比擬合理的是________(填“甲〞或“乙〞)圖10③正確掛起單擺后，將擺球從平衡位置拉開(kāi)一個(gè)小角度由靜止釋放，使擺球在豎直平面內(nèi)穩(wěn)定擺動(dòng)，當(dāng)擺球經(jīng)過(guò)________(填“平衡位置〞、“最大位移處〞或“任意位置〞)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，并計(jì)數(shù)為“1〞，當(dāng)擺球第49次經(jīng)過(guò)此位置時(shí)停止計(jì)時(shí)．讀出這段時(shí)間為t，那么單擺的周期T＝________.【導(dǎo)學(xué)號(hào)：81370381】【解析】①根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理還需要的計(jì)時(shí)儀器是停表，為了滿足單擺受到的重力遠(yuǎn)大于阻力，所以擺球要選擇小而重的鐵球．②該實(shí)驗(yàn)要求擺球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中擺長(zhǎng)不變，所以懸點(diǎn)必須是固定不變的．因此甲懸掛方式較合理，乙懸掛方式擺球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，擺長(zhǎng)會(huì)發(fā)生改變．③為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)在擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)．正確的做法是在第一次經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，并計(jì)數(shù)為“0〞，以后每次同方向經(jīng)過(guò)平衡位置才算經(jīng)過(guò)一個(gè)完整的周期．題中情況實(shí)際上只經(jīng)過(guò)24個(gè)完整的周期，故T＝t/24.【答案】①停表、鐵球②甲③平衡位置t/2416．(8分)P、Q是一列簡(jiǎn)諧橫波中相距30m的兩點(diǎn)，各自的振動(dòng)圖象如圖11所示，此列波的頻率為多少？如果P比Q離波源近，